北师大版无机化学 配位化合物.ppt

4.1.1 定义 (definition) (1) 形成体在中间，配位体围绕中心离子排布 ● 形成体(M)有空轨道，配位体(L)有孤对电子，形成配位键 M?L 磁 性：物质在磁场中表现出来的性质. ● 在配合物中，中心离子（M）处于带电的配位体L形成的静电场 中，二者完全靠静电作用结合在一起 (3) 影响分裂能（?O）的因素(中心离子, 配位体, 晶体场) ●中心离子( M) ：电荷Z增大， ?o增大；主量子数n增大， ?o增大 四面体场 4.45 Dq CoCl4 的 D= 3100cm-1 八面体场 10 Dq Fe(CN)6 的 D= 33800cm-1 正方形场 17.42 Dq Ni(CN)4 的 D= 35500cm-1 排布原则 : ● 能量最低原理 ● Hund规则 ● Pauli不相容原理 ● 定义: ● 影响CFSE的因素 4.5.1 热力学稳定性和动力学稳定性 (2) 配合物的磁性 配合物磁性的测定是判断配合物结构的一个重要手段. [Fe(CN)6]2- μ = 0 ，[FeF6]3- μ = 5.92 前内轨型，后外轨型。（理解，掌握，应用） 物质的磁性可用磁力天平测量，根据测出的磁矩可计算未成对电子 数（中心离子或原子），进一步确定是内轨或外轨型配合物。如： 磁 矩： μ= 铁磁性：被磁场强烈吸引. 例：Fe，Co，Ni. 反磁性：被磁场排斥， n （不成对电子） =0 , μ = 0。如N2，Cl2 顺磁性：被磁场吸引 ，n（不成对电子） 0 , μ 0，如O2, NO, NO2. (B.M.)玻尔磁子. （3）配合物中的反馈键（了解） 当配位体给出电子对与中心离子（或原子）形成 s配键时，如果中心元素的某些d 轨道(如dxy、dyz、dxz)有孤电子对，而配位体有空的p分子轨道(如CO中有空的 p*轨道) 或空的 p或 d 轨道，而两者的对称性又匹配时，则中心元素的孤对 d 电子也可以反过来给予配位体形成所谓的“反馈 p 键”，它可用下式简示： [Ni (CO)4]中 Ni—C键长为182 pm，而共价半径之和为198 pm，反馈 ? 键解释了配合物的稳定性. L M s 反馈 ? 键 杂化轨道形式与配合物的空间构型总结 FeF63– AlF63- SiF62- PtCl64- Sp3d2 八面体 6 Fe (CN)63 – Co(NH3)6 d2sp3 八面体 6 TiF52– d4s 四方锥 5 Ni(CN)53– Fe(CO)5 dsp3 三角双锥 5 Ni(CN)42– dsp2 四方形 4 Zn(NH3)42+ Cd(CN)42– sp3 正四面体 4 Cu(CN)32 – HgI3– sp2 平面三角形 3 Ag(NH3)2+ Ag(CN)2– sp 直线形 2 实例 杂化轨道类型 空间构型 配位数 4.4 晶体场理论(crystal field theory) 价键理论能很好地解释配合物的空间构型、磁性、稳定性，直观明了，使用方便，但它无法解释配合物的颜色(吸收光谱)，不能定量或半定量说明配合物性质，无法解释[CuCl4]2-和[Cu (H2O)4]2+的平面四边形结构。晶体场理论是一种改进了的静电理论，它将配位体看作点电荷或偶极子，除考虑配体L与中心离子(或原子)M间的静电引力外，着重考虑配体L的电性对中心离子 (或原子) M的d轨道影响。 (1) 要点： ● 晶体场相同，L不同，分裂程度也不同 ● 分裂类型与化合物的空间构型有关 ● 晶体场对中心离子（M）的d 电子产生排斥作用，使中心离子 （M）的d 轨道发生能级分裂 (2) 配体对中心离子的影响 d 轨道在八面体场中的能级分裂 八面体场分裂能的计算： Edγ–Edε=10Dq 4Edγ+6Edε=0Dq Edγ=+6Dq Edε=-4 Dq d 轨道在四面体场中的能级分裂 d 轨道在平面正方形场中的能级分裂 ? ?o ?o ? ?o 能 量 ? = 4.45 Dq E = -2.67 Dq E = 1.78 Dq E = 0 Dq E = -4 Dq E = 6 Dq ? = 10